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Anais 03 a 06 de novembro de 2014

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Anais

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São Luís - Maranhão

2014

Anais

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Coordenação Geral:

Natilene Mesquita Brito Ligia Cristina Ferreira Costa

Francisco Roberto Brandão Ferreira

Comissão CientífiCa:

apoio téCniCo: Adriana Barbosa Araújo

Aline Silva Andrade Nunes Ana Patrícia Silva de Freitas Choairy

Ana Silvina Ferreira Fonseca Cleone das Dores Campos Conceição Cristovão Colombo de Carvalho Couto Filho

Dea Nunes Fernandes Delineide Pereira Gomes

Flávia Arruda de Sousa

Janete Rodrigues de Vasconcelos Chaves José Antonio Alves Cutrim Junior

Karla Donato Fook

Kiany Sirley Brandao Cavalcante Luís Cláudio de Melo Brito Rocha Luzyanne de Jesus Mendonça Pereira

Robson Luis e Silva Samuel Benison da Costa Campos

Tânia Maria da Silva Lima Tereza Cristina Silva Terezinha de Jesus Campos Lima

Thayara Fereira Coimbra Vilma de Fátima Diniz de Souza

Yrla Nivea Oliveira Pereira

ComuniCação e Cultura: Andreia de Lima Silva Cláudio Antônio Amaral Moraes Diego Deleon Mendonça Macedo

Emanuel de Jesus Ribeiro Jorge Araújo Martins Filho José Augusto do Nascimento Filho

Karoline da Silva Oliveira Luís Cláudio de Melo Brito Rocha

Mariela Costa Carvalho Maycon Rangel Abreu Ferreira

Miguel Ahid Jorge Junior Nayara Klecia Oliveira Leite Rondson Pereira Vasconcelos

Valdalia Alves de Andrade Wanderson Ney Lima Rodrigues Cerimonial e Hospitalidade:

Aline Silva Andrade Nunes Fernando Ribeiro Barbosa Janete Rodrigues de Vasconcelos Chaves

Thaiana de Melo Carreiro Terezinha de Jesus Campos de Lima

infraestrutura e finanças: Ana Ligia Alves de Araujo

Anselmo Alves Neto Carlos César Teixeira Ferreira Edmilson de Jesus Jardim Filho

Gláucia Costa Louseiro Hildervan Monteiro Nogueira

Juariedson Lobato Belo Keila da Silva e Silva

Mauro Santos Priscilla Maria Ferreira Costa

Rildo Silva Gomes teCnoloGia da informação: Allan Kassio Beckman Soares da Cruz

Cláudio Antônio Costa Fernandes Francisco de Assis Fialho Henriques

José Maria Ramos Leonardo Brito Rosa William Corrêa Mendes projeto GráfiCo e diaGramação:

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Apoio: Patrocínio:

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Engenharias

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esta publicação compreende os Anais do IX ConnepI - Congresso norte nordeste de pesquisa e Inovação. o material aqui reunido é composto por resumos expandidos de trabalhos apresentados por pesquisadores de todo o Brasil no evento realizado em são Luís-MA, entre os dias 3 e 6 de novembro de 2014, sob organização do Instituto Federal do Maranhão.

os resumos expandidos desta edição do ConnepI são produções científicas de alta qualidade e apresentam as pesquisas em quaisquer das fases em desenvolvimento. os trabalhos publicados nestes Anais são disponibilizados a fim de promover a circulação da informação e constituir um objeto de consulta para nortear o desenvolvimento futuro de novas produções.

É com este propósito que trazemos ao público uma publicação científica e pluralista que, seguramente, contribuirá para que os cientistas de todo o Brasil reflitam e aprimorem suas práticas de pesquisa.

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HIDRÓLISE DE ÓLEOS DE COZINHA RESIDUAIS UTILIZANDO ÁGUA SUBCRÍTICA PARA  PRODUÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS LIVRES: PRÉ‐TRATAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DO OGR 

L. P. Toralles (PQ)¹ ; C. T. Alves (PQ)1,2; E. A. Torres (PQ)1; S. A. B. Vieira de Melo (PQ)1 

1 Universidade Federal da Bahia (UFBA). Escola Politécnica. Programa de Pós‐graduação em Engenharia 

Industrial‐, 2 Instituto Federal da Bahia (IFBA) e‐mail: [email protected]  

(PQ) Pesquisador   

 

RESUMO  

 

Este  trabalho  teve  o  objetivo  de  analisar  os  óleos  e  gorduras residuais (OGR) para o uso na hidrólise imediata  com água subcrítica para geração de ácidos graxos livres  destinados  a  produção  de  biodiesel.  Foi  investigado  o  pré‐tratamento  do  OGR  para  redução  de  materiais  particulados e compostos saponificáveis presentes nessa  matéria‐prima.  Após  o  pré‐tratamento,  o  OGR  apresentou uma redução superior a 90% do seu índice de  acidez em todas amostras testadas. O OGR também foi  caracterizado  quanto  a  sua  viscosidade  cinemática,  composição  de  ácidos  graxos  e  Ressonância  Magnética 

Nuclear  Protônica  (RMN+),  que  identificaram  grandes 

semelhanças entre o OGR e o óleo de soja refinado. Foi  verificado  que  o  ácido  linoléico  representa  o  principal  componente (%), em ambos os óleos testados e através  da  análise  de  composição  do  OGR  foi  calculada  uma  massa  molecular  de  873  g/mol.  Portanto,  devido  aos  resultados  obtidos,  a  reação  de  hidrólise  imediata  com  água subcrítica será a próxima etapa deste trabalho onde  se espera obter uma contribuição efetiva em uma nova  rota de produção de alquil ésteres, através da reação de  esterificação dos ácidos graxos livres.             PALAVRAS‐CHAVE: óleos de cozinha residuais, hidrólise, água subcrítica, ácidos graxos livres, biodiesel.     HYDROLYSIS OF WASTE FRYING OILS IN SUBCRITICAL WATER FOR FREE FATTY ACIDS  PRODUCTION: PRETREATMENT AND CHARACTERIZATION OF WFO  ABSTRACT 

 

 

This study analysed the waste frying oils (WFO) for its use  in hydrolysis with subcritical water to generate free fatty  acids for biodiesel production. Pre‐treatment of WFO for  reducing particulate material and saponified compounds,  present in this raw material, were investigated. After the  pre‐treatment,  the  WFO  showed  a  reduction  of  more  than  90%  of  its  acid  number  in  all  samples  tested.  The  WFO  was  also  analysed  by  its  kinematic  viscosity,  fatty  acid  composition  and  proton  Nuclear  Magnetic  Resonance  (NMR  +),  which  identified  strong  similarities 

between WFO and refined soybean oil. It was found that  linoleic  acid  is  the  main  component  (%),  in  both  tested  oils,  and  through  the  fatty  acid  composition  analysis  of  WFO  a  molecular  weight  of  873  g/mol  was  calculated.  Therefore,  due  to  the  results  obtained,  the  immediate  reaction  of  hydrolysis  with  subcritical  water  will  be  the  next step of this work where it is expected to obtain an  effective contribution in a new production route of alkyl  esters by esterification of free fatty acids. 

 

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HIDRÓLISE DE ÓLEOS DE COZINHA RESIDUAIS UTILIZANDO ÁGUA SUBCRÍTICA PARA  PRODUÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS LIVRESPRÉ‐TRATAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DO OGR  1. INTRODUÇÃO 

O  crescimento  das  emissões  de  gases  de  efeito  estufa,  em  especial  CO2,  enxofre  e  hidrocarbonetos  aromáticos  se  deve  principalmente  ao  considerável  aumento  do  consumo  de  combustíveis fósseis nos últimos anos. Com o objetivo de reduzir a quantidade dessas emissões e  amenizar futuros impactos ambientais, a busca por combustíveis renováveis se tornou mais forte  e desenvolvida em muitos países (De Jong, 2013). Entre os combustíveis alternativos, o biodiesel  se  destaca  como  uma  forma  promissora  para  diminuir  determinadas  emissões  atmosféricas  (Janaun e Eliis 2010), bem como reduzir a dependência de importação de derivados de petróleo  pelo Brasil.  

O estimulo à produção de biocombustíveis em larga escala no Brasil representa uma grande  expansão do desenvolvimento e aperfeiçoamento de rotas de produção de biodiesel. Dentre as  vantagens  deste  biocombustível  se  destaca  suas  características  de  não‐toxico,  biodegradável  e  proveniente  de  óleos  vegetais  renováveis,  sendo,  portanto,  considerado  ambientalmente  sustentável. Atualmente, a norma ASTM D 6751 da American Society for Testing  and Materials  define a especificação do biodiesel quanto à sua acidez e composição.  

Existem diversos procedimento para atingir a qualidade requerida do biodiesel. Geralmente,  este  biocombustível  é  produzido  através  da  transesterificação  de  triglicerídeos  com  o  uso  de  metanol, ou pela reação de esterificação dos ácidos graxos livres, obtidos através de uma hidrólise  prévia. (Saka et al., 2006). Dentro destas duas metodologias, o biodiesel pode ser produzido a partir  de reações não catalíticas ou catalíticas, com processos homogêneos e heterogêneos (Hassan e  Kalam, 2013). Além disso, em estudos recentes, experimentos realizados em condições sub e/ou  supercríticas,  resultaram  em  uma  boa  performance  na  geração  deste  biocombustível  (Ju  et  al.  2013, Alves et al. 2013, Sawangkeaw et al. 2011, Maçaira et al. 2011).  A utilização de água com temperaturas mantidas dentro do intervalo do seu ponto de ebulição  (100oC) e seu ponto crítico (374oC) conservada no estado líquido, caracteriza o estado subcrítico  da água. Para a hidrólise do óleo, a água subcrítica oferece uma maior solubilidade no óleo devido  à modificação de suas propriedades, como a redução da sua constante dielétrica com o aumento  da temperatura (Carr et al., 2011). Dessa forma, a água em condições subcríticas na hidrólise atua  tanto como reagente, e como solvente da reação (Pinto e Lancas, 2006, King et al.1999). Nesse  contexto, também vale ressaltar que de acordo com os estudos de Alenezi et al. (2010) e Milliren  et al. (2013), a medida que os ácidos graxos livres são formados na reação de hidrólise de óleos  vegetais, eles agem como catalisadores ácidos, capazes de acelerar sua própria reação.   O presente trabalho teve o objetivo de investigar a viabilidade da utilização de óleos de cozinha  residuais na obtenção de ácidos graxos livres para produção de biodiesel, através da reação de  hidrólise  com  água  em  estado  subcrítico.  O  uso  do  OGR  foi  explorado  quanto  ao  seu  pré‐ tratamento e caracterização.  Na reação de hidrólise será investigado a influência dos parâmetros  operacionais no rendimento da reação, através da análise dos produtos obtidos pelas técnicas de 

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caracterização e utilização do OGR, este trabalho visa contribuir no desenvolvimento de uma nova  rota de produção de biodiesel inteiramente benigna ao meio ambiente.  

2. MATERIAIS E MÉTODOS 

O OGR recebido como doações de estabelecimentos das regiões metropolitanas de Salvador no  Laboratório  de  Energia  e  Gás  da  Universidade  Federal  da  Bahia  foi  pré‐tratado  e  caracterizado  antes  da  reação  de  hidrólise.  Foi  utilizada  água  destilada  e  deionizada  nas  etapas  de  pré‐ tratamento e será utilizada na próxima etapa do presente trabalho, a hidrólise do óleo. Na etapa  de caracterização e pré‐tratamento do OGR também foram utilizados hidróxido de potássio (85%)  e  hidróxido  de  sódio  (97%)  fornecidos  pela  Fmaia,  assim  como  solução  de  éter  etílico  e  álcool  etílico, ambos P.A. do mesmo fornecedor. As reações de hidrólise serão futuramente conduzidas  no reator Parr com capacidade de 1 L. Este reator possui controladores de pressão, temperatura e  velocidade de agitação 

2.1. Pré‐tratamento do OGR 

Para  a  remoção  de  compostos  que  podem  interferir  na  reação  de  hidrólise  e  subsequente  produção  de  biodiesel,  o  pré‐tratamento  do  óleo  foi  constituído  por  duas  etapas:  filtração  e  neutralização.  Com  o  intuito  de  eliminar  materiais  sólidos,  diferentes  amostras  do  óleo  foram  filtradas. Após a filtração, foi realizada a etapa de neutralização para a redução de ácidos graxos  livres  e  materiais  saponificáveis.  Nesta  última  etapa,  o  OGR  foi  neutralizado  pela  adição  de  hidróxido de sódio, seguido por lavagens com água destilada para remoção de impurezas. A etapa  de lavagem do óleo após sua neutralização está ilustrada na Figura 1. 

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2.2. Caracterização do OGR 

Na  caracterização  do  óleo  foi  feita  a  análise  de  índice  de  acidez  (I.A.)  antes  e  após  o  pré‐ tratamento. O I.A. foi obtido através da adição controlada de hidróxido de potássio até a completa  neutralização  do  óleo,  relatada  a  partir  da  adição  de  um  indicador  de  pH.  O  SCHOTT  CT  52  foi  utilizado para medir a viscosidade cinemática do óleo através do tempo de escoamento do óleo  dentro  do  capilar  de  no  200.  As  análises  elementares  de  ácidos  graxos  (CHNOS)  e  ressonância  magnética nuclear protônica (RMN+) também foram realizadas no intuito de definir os principais  componentes do OGR e calcular a sua massa molecular. Para realizar uma análise comparativa dos  resultados obtidos na caracterização do OGR, foram feitas análises do óleo de soja refinado Sinhá,  adquirido pelo Laboratório de Energia e Gás da UFBA.  

2.3. Hidrólise do OGR e caracterização dos produtos 

A  próxima  etapa  do  processo  são  as  reações  de  hidrólise  do  OGR  que  serão  conduzidas  no  reator Parr em diferentes condições. Os experimentos serão realizados com temperaturas de 200  até  350oC.  Será  utilizado  um  excesso  de  água  para  favorecer  a  reação,  sendo  aplicada  uma  proporção experimental entre água e óleo de 4:1 e 6:1 (v/v). O tempo de residência da reação irá  variar entre 20 e 40 minutos com análise de amostras a cada 10 minutos. Enquanto isso, a pressão  será mantida constante (18 MPa) em todos os experimentos, com uma velocidade de agitação fixa  em 700 rpm.   Para a reação de hidrólise, o óleo e a água serão inseridos no reator e mantidos em descanso  até que o reator atinja a temperatura e pressão requeridas. Após agitação dos reagentes, durante  o tempo de reação previamente determinado, se espera a produção de glicerol e ácidos graxos  livres. A água, contendo glicerol, será separada da fase oleosa, que contém ácidos graxos livres,  através de decantação, permitindo a caracterização dos produtos obtidos.  Na caracterização dos produtos, será investigado o rendimento da reação de hidrólise através  das análises de cromatografia gasosa (CG Varian 3800A), juntamente com a análise elementar e  RMN+  para  definir  as  composições  e  respectivas  modificações  nos  ácidos  graxos  livres  obtidos.  Similarmente, também será feita a avalição do rendimento do glicerol nessa reação de hidrólise. O  fluxograma esquemático do processo está representado pela Figura 2.  

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3. RESULTADOS E DISCUSSÃO   3.1. Hidrólise do OGR e caracterização dos produtos  Antes do seu pré‐tratamento, o OGR derivado de estabelecimentos das regiões metropolitanas  de Salvador‐Ba exibiu um I.A. médio de 7,9 mg KOH/g de óleo. No intuito de ser submetido a reação  de hidrólise sem as interferências conhecidas, o óleo foi filtrado e neutralizado, resultando em uma  perda de aproximadamente 15% da matéria‐prima. Depois do pré‐tratamento o índice de acidez  do OGR foi testado novamente e comparado ao índice de acidez do óleo de soja refinado, Sinhá. A  Tabela  1  apresenta  os  resultados  obtidos  nas  análises  de  I.A.,  onde  é  observado  que  o  pré‐ tratamento  alcançou  uma  redução  superior  a  90%  dos  materiais  saponificáveis  presentes  na  amostra. 

 

Tabela 1 – Resultados de Índice deacidez (I.A.)   

       Experimento    OGR bruto    OGR tratado  Óleo de Soja refinado 

       1         7.61         0.62         0.84         2         8.18         0.56         0.70         3         7.85         0.59         0.65        Média do I.A.         (mg KOH/g óleo)         7,9          0,6         0,7    A análise de viscosidade cinemática do OGR e do óleo refinado foram realizadas no SCHOTT CT  52 à 40oC. A viscosidade cinemática, calculada a partir do tempo de escoamento do óleo, foi de  34,6cSt  para  o  OGR,  valor  relativamente  próximo  ao  valor  do  óleo  de  soja  testado  que  foi  de  39,4cSt. Para avaliar a composição do OGR e calcular sua massa molecular, a análise elementar dos  ácidos graxos também foi realizada. Os resultados da composição de ácidos graxos do OGR são  mostrados  na  Tabela  2,  onde  se  verifica  que  os  maiores  representantes  do  OGR  são  o  ácido  linoléico, o ácido oléico e o ácido palmítico. A partir deste resultado obtido foi calculada uma massa  molecular de 873 g/mol do OGR.  

 

Tabela 2 – Análise da Composição dos Ácidos Graxos do OGR 

Ácidos Graxos     Nomenclatura  Amostra 01 (%)    Amostra 02 (%)   Óleo de Soja (%) 

      C16:0  Ácido Palmítico           11,33          11,48          12,50        C18:0  Ácido Esteárico        3,53        3,53        0,65          C18:1ω9 cis  Ácido Oleíco           22,71       21,73           27,81  C18:1ω9 trans  Ácido Eláidico        1,49        1,43        ‐          C18:2ω6 cis  Ácido Linoléico           54,82       55,67           54,19  C18:2ω6 trans  Ácido Linolelaídico        0,18        0,16         ‐        C18:3ω3  Ácido Linolênico        5.62        6        4,67         C20:0  Ácido Eicosanóico        0,32        0         ‐   

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Conforme estudos publicados anteriormente, a análise de RMN+ do OGR apresentou resultados  similares ao espectro obtido por outros autores (Geris et al., 2007, Candeia, 2008). Deste modo, a  presença de grupos característicos da molécula do óleo de soja foi confirmada a partir da análise  de RMN+. Os picos detectados na Figura 3 por essa análise foram identificados através dos seus  conjuntos de sinais, apresentados na Figura 4.      Figura 3 – Análise de RMN+ do OGR  Figura 4 – Identificação dos picos detectados na análise de RMN+ do OGR (Adaptado de Candeia,  2008) 

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Após a reação de hidrólise, a análise elementar e a análise de RMN+ do OGR serão comparadas a do  óleo hidrolisado. A partir dessa comparação serão avaliadas as modificações na molécula do óleo e a  geração de ácidos graxos livres.   

 

4. CONCLUSÃO  

No  presente  trabalho  os  experimentos  de  pré‐tratamento  do  OGR  e  suas  respectivas  caracterizações  de  índices  de  acidez  do  OGR  bruto  e  tratado  foram  realizados.  Também  Foram  feitas  as  análises  de  viscosidade  cinemática,  análises  elementares  de  ácidos  graxos  (CHNOS)  e  ressonância  magnética  nuclear  protônica  (RMN+).  Os  resultados  obtidos  do  OGR  exibiram  características  similares  a  de  estudos  anteriores,  a  viscosidade  cinemática  e  o  índice  de  acidez  obtidos após seu pré‐tratamento foram próximos ao do óleo de soja refinado.  

 

5. REFERÊNCIAS 

ALENEZI,  R.;  BAIG,  M.;  WANG,  J.;  SANTOS,  R.C.D.;  LEEKE,  G.  Continuous  Flow  Hydrolysis  of  Sunflower Oil for Biodiesel. Energy Sources Part A Recovery Utilization and Environmental Effects.  v.32, p. 460‐468, 2010. 

ALVES, C.T.; ANDRADE, H.M.C.; VIEIRA de MELO, S.A.B.; TORRES, E.A. Transesterification of waste  frying oil using a zinc aluminate catalyst, Fuel Processing Technology, v. 106, p. 102‐107, 2013.  CANDEIA,  R.  Biodiesel  de  Soja:  Síntese,  Degradação  e  Misturas  Binárias.  2008.  132f.  Tese  de  Doutorado (Departamento de Químiza). Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2008.  CARR A.G, MAMMUCARI R., FOSTER N.R. A review of subcritical water as a solvent and its utilisation  for the processing of hydrophobic organic compounds. Chemical Engineering. Journal, v.172 .p.1– 17, 2011 

DE  JONG,  Pieter.  Economic,  technical  and  environmental  analysis  of  renewable  and  non‐

renewable  electricity  generation  technologies  in  Brazil.  Dissertação  (Mestrado  em  Engenharia 

Industrial).  Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2013.  

GERIS,  R.;  dos  SANTOS,  N.A.C.;  AMARAL,  B.A.;  MAIA,  I.S.;  CASTRO,  V.D.;  CARVALHO,  J.R.M.  Biodiesel from soybean oil ‐ experimental procedure of transesterification for organic chemistry  laboratories. Química Nova, v. 30, n. 5, p. 1369‐1373, 2007.  HASSAN, M., KALAM, M. An Overview of Biofuel as a Renewable Energy Source: Development and  Challenges. Procedia Engineering. v. 56. p. 39‐53, 2013.  JANAUN, J. e ELLIS, N. Perspectives on biodiesel as a sustainable fuel. Renewable and Sustainable  Energy Reviews, v. 14, n. 4, p. 1312‐1320, 2010.   JU,Y.; HUYNH, L. H.; TSIGIE, Y.A.; HO, Q. Synthesis of biodiesel in subcritical water and methanol.  Fuel, v.105, p.266‐271, 2013. 

KING,  J.W.,  HOLLIDAY,  R.L.  and  LIST,  G.R.  Hydrolysis  of  soybean  oil  in  a  subcritical  water  flow  reactor. Green Chemisttry, v.1. p. 261‐264, 1999. 

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MAÇAIRA, J.; SANTANA, A.; RECASENS, F.; LARRAYOZ, M.A. Biodiesel production using supercritical  methanol/carbon dioxide ixtures in a continuous reactor. Fuel, v. 90. n. 6. p. 2280‐2288, 2011.  MILLIREN, A.L., WISSINGER, J.C., GOTTUMUKALA, V. SCHALL, C.A. Kinetics of soybean oil hydrolysis  in subcritical water. Fuel, v. 108. p. 277‐281, 2013.   PINTO, J.S.S. e LANCAS, F.M. Hydrolysis of corn oil using subcritical water. J Brazil Chem Soc, v.  17.p.85‐89, 2006. 

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ANÁLISE FÍSICO‐QUÍMICA DA QUALIDADE DA GASOLINA NO ESTADO DA PARAÍBA 

I. S. Antunes1; M. M. Silva (PQ); C. O. Rocha (PQ)3

1,2,3 Instituto Federal da Paraíba (IFPB) – Departamento de Petróleo e Gás ‐ Campus Campina Grande   e‐mail: [email protected]  (PQ) Pesquisador      RESUMO  

 

A  gasolina,  derivado  do  petróleo,  é  um  dos  mais  consumidos  combustíveis  no  Brasil.  Esse  combustível  é  composto por alguns contaminantes, como enxofre, que  polui  o  ar  atmosférico  junto  com  outros  elementos,  como o nitrogênio, entre outros compostos, que causam  corrosão  e  alguns  casos  a  diminuição  na  vida  útil  do  motor. A gasolina tende a ser adulterada devido à falta  de  inspeção  periódica,  nos  postos  de  combustíveis,  o  que  permite  que  o  ato  de  adulteração  cresça  ultrapassando, assim, os limites permitidos pela Agência  Nacional  de  Petróleo,  Gás  Natural  e  Biocombustíveis  (ANP).  Com  isso,  este  trabalho  tem  como  objetivo  analisar  físico‐quimicamente  a  gasolina  em  alguns  postos  do  estado  da  Paraíba,  visando  a  detectar 

qualquer  tipo  de  adulteração  ou  irregularidade  nesse  combustível.  De  um  modo  geral,  as  análises  foram:  os  testes  de  destilação,  análise  do  teor  de  enxofre,  massa  específica, teste da proveta, aspecto e cor. Os resultados  das  amostras  de  gasolina  coletadas  em  diferentes  localizações  do  estado  e  analisadas  apresentaram  com  índices  consideráveis  de  conformidade.  Para  o  teor  de  álcool  na  gasolina,  apenas  uma  amostra  houve  uma  porcentagem  além  do  limite  permissível  pela  ANP.  Quanto  à  destilação,  todas  as  amostras  apresentaram  resultados  dentro  do  especificado  pelas  normas  e  pela  ANP, assim como os demais ensaios.           PALAVRAS‐CHAVE: Gasolina, Adulteração, Físico‐Química, Álcool.    PHYSICAL‐CHEMICAL ANALYSIS OF GASOLINE QUALITY FROM THE STATE OF PARAÍBA  ABSTRACT 

 

 

Gasoline is one of the fuels consumed in Brazil. This fuel  is  composed  of  a  few  contaminants  such  as  sulfur  that  pollute  atmospheric  air  along  with  other  elements  such  as nitrogen and other compounds which cause corrosion  and in some cases the decrease in useful life of engines..  Gasoline tends to be adulterated due to lack of periodic  inspection,  at  gas  stations,  which  allows  the  act  of  tampering  grow,  thus  exceeding  the  limits  allowed  by  the  National  Agency  of  Petroleum,  Natural  Gas  and  Biofuels (ANP)). Thus, this work aims to analyze physical‐ chemically the gasoline from some petrol stations in the  state  of  Paraiba  to  detect  any  adulteration  or 

irregularities  in  the  fuel.  In  general,  the  analyses  were  distillation  tests,  sulfur  content,  density,  test  tube,  appearance and color. The results showed that gasoline  collected and analyzed at different locations of the state,  indicated  considerable  levels  of  compliance.  For  the  alcohol  content  in  gasoline,  only  one  sample  had  a  percentage  beyond  the  allowable  limit  permitted  by  ANP.  For  distillation,  as  well  as  other  tests,  all  samples  presented  results  within  the  specified  rules  from  the  ANP. 

   

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ANÁLISE FÍSICO‐QUÍMICA DA QUALIDADE DA GASOLINA NO ESTADO DA PARAÍBA   

INTRODUÇÃO   

A  gasolina  é  um  derivado  do  petróleo  que  constitui  uma  composição  bastante  complexa,  composta  basicamente  por  hidrocarbonetos  saturados,  olefinas  e  aromáticos  e,  em  menor  quantidade,  por  substâncias  cuja  formula  contém  átomos  de  enxofre,  nitrogênio,  oxigênio  e  metais que conferem certo grau de instabilidade ao produto. 

O  Brasil  é  autossuficiente  em  petróleo,  porém  possui  um  dos  preços  mais  elevados  da  gasolina.  Alguns  especialistas  no  assunto  revelam  que  quase  60%  do  preço  da  gasolina  correspondem  a  impostos,  podendo  variar  em  função  de  múltiplos  fatores  como:  cargas  tributárias,  concorrência  com  outros  postos  na  mesma  região  e  a  estrutura  de  custos  de  cada  posto. Em virtude de toda problemática envolvida no contexto da taxa a ser paga pela gasolina, o  histórico  de  adulteração  da  gasolina  começou  a  crescer  exponencialmente,  ultrapassando  os  limites permitidos pela Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). 

Desde  2013,  a  gasolina  vem  sendo  vendida  nos  postos  com  a  adição  de  25%  de  álcool,  antes esse valor era de 20%, esse percentual foi criado para a diminuição de poluentes e também  para  melhorar  a  limpeza  do  motor.  Sem  a  confiança  dos  100%  de  gasolina  pura,  os  donos  dos  postos podem a vir adulterá‐la o mesmo, com a adição de qualquer produto que modifique e/ou  transforme suas características originais.  

Desse  modo,  torna‐se  um  caso  de  extrema  relevância  e  de  grande  ocorrência  em  todo  o  âmbito nacional, levando assim órgãos responsáveis em fiscalizar com maior intensidade e coibir  esse  fato.  Dentre  os  solventes  mais  usados  na  adulteração  da  gasolina  estão  o  óleo  diesel,  querosene  e  refinados  petroquímicos  (TEIXEIRA  et  al.,  2001),  além  do  solvente  de  borracha  (DAGOSTIN, 2003) e o excesso de álcool anidro (OLIVEIRA et al., 2004). 

Os combustíveis adulterados podem gerar ações sobre os automóveis e consequentemente  sobre o meio ambiente, tendo em vista que a combustão – que liberam compostos do tipo NOx e  SOx  –  é  causador  de  um  grande  impacto  ambiental,  ou  seja,  o  efeito  estufa.  As  principais  consequências  dessa  adulteração  são  de  intervenção  direta  nos  veículos,  sendo  inicialmente  observados pelos consumidores os danos provocados no próprio veículo.  

Segundo  TAKESHITA  (2006),  uma  gasolina  com  excesso  de  álcool  anidro  provoca  a  desregulagem do motor e elevação do índice do consumo de combustível. Além disso, o álcool,  com  o  tempo  e  através  do  contato  com  as  partes  metálicas,  provoca  corrosão  que  entra  em  contato  com  o  combustível,  consequentemente  faz‐se  necessária  a  abertura  do  motor  para  manutenção,  limpeza  e  até  mesmo  substituição  de  peças  danificadas.  No  caso  da  adição  de  solventes, como o tolueno, ela provoca a deterioração de tubos e mangueiras de borracha, cujos  resíduos tendem a depositar‐se no diafragma da bomba da gasolina. Um diafragma sujo tem seu  poder de sucção diminuído, o que será sentido pelo veículo caso este necessite vencer obstáculos  como rampas e ladeiras. 

 A  portaria  nº  309,  de  27/12/2001,  da  ANP,  estabelece  as  especificações  para  a  comercialização de gasolinas automotivas em todo o território nacional e define obrigações dos  agentes econômicos sobre o controle de qualidade do produto. O Regulamento Técnico nº 5 de 

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dos  ensaios  da  gasolina.  Em  vista  disso,  a  finalidade  dessa  portaria  é  identificar  e  localizar  produtos  que  não  atendam  às  especificações  técnicas  (composições  físico‐químicas)  determinadas por essa agência.  

De um modo geral, os limites estabelecidos para os testes de destilação, análise do teor de  enxofre,  massa  específica,  teste  da  proveta,  aspecto  e  cor  são  elevados  para  permitir  a  identificação da adulteração da gasolina, obedecendo a uma série de intervalos que caracterizam  a  qualidade  do  combustível.  Segundo  a  portaria  nº  309  da  ANP,  as  análises  são  feitas  para  especificar  a  qualidade  do  produto,  tendo  em  vista  que  todas  as  análises  obedecem  a  um  padrão/norma  adotado  pela  ANP,  para  especificar  produtos  de  qualidades  que  permitam  um  bom desempenho nos motores.   

Com base nos limites estabelecidos por essa Portaria, propôs‐se aqui realizar um estudo da  eficácia destas análises de qualidade de combustíveis, detectar qualquer tipo de adulteração ou  irregularidade  no  combustível,  bem  como  auxiliar  o  controle  e  identificação  das  amostras  incompatíveis.  Assim,  o  principal  objetivo  é  o  de  investigar  experimentalmente  em  escala  de  laboratório, parâmetros físico‐químicos que monitorem a qualidade da gasolina automotiva.      PARTE EXPERIMENTAL    Amostras de gasolina   

Esta  pesquisa,  realizada  no  Laboratório  de  Combustíveis  e  Materiais  (LACOM),  da  Universidade Federal da Paraíba (UFPB), tem como materiais a serem analisados os combustíveis  adquiridos em postos de gasolina. Esses, escolhidos aleatoriamente, estão situados nas cidades  de Campina Grande, Sousa e João Pessoa, caracterizando regiões desde o litoral até o sertão, do  estado da Paraíba. O material a ser observado compõe 3 (três) amostras. Após a coleta, elas, que  se encontravam em temperatura ambiente, foram armazenadas em recipientes de vidro na cor  âmbar, transferidas para caixas térmicas e transportadas para o LACOM. 

As  amostras  de  gasolina  foram  submetidas  a  ensaio  de  aspecto  e  cor,  teor  de  enxofre,  destilação, determinação da massa específica a 20 °C e determinação do teor de álcool etílico. Os  valores da massa específica, do teor de álcool, das temperaturas da primeira gota e dos 10, 50 e  90% evaporados, do ponto final e o teor de resíduo foram tabelados e analisados de acordo com  as normas estabelecidas pela Portaria nº 309, de 27 de dezembro de 2001, da Agência Nacional  de Petróleo.    Ensaio de destilação da gasolina   

O  ensaio  de  destilação  da  gasolina  foi  realizado  de  acordo  com  a  norma  da  ABNT  NBR  9619/2009.  Esse  ensaio  teve  como  objetivo  principal  avaliar  as  características  de  volatilidade  e  desempenho  da  gasolina,  bem  como  verificar  possíveis  adulterações  fraudulentas.  O  método  estabelece  as  temperaturas  máximas  admissíveis  para  os  volumes  evaporados  (10,  50  e  90%),  bem como o ponto final de ebulição e o resíduo, de acordo a portaria supracitada. 

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Massa específica    A determinação da massa específica da gasolina foi realizada de acordo com a norma ABNT  NBR 14065/2006, respeitando a temperatura exigida pela portaria de 20°C.    Teor de Etanol    A determinação do teor de álcool na gasolina foi realizada de acordo com a norma ABNT  NBR 13992/2009, atentado para os intervalos máximos permitidos de etanol na gasolina.    Teor de enxofre    A determinação do teor de enxofre na gasolina foi realizada de acordo com a norma ASTM  D7039‐13, respeitando os limites dos intervalos correspondentes a gasolina.    Aspecto e cor     A determinação do aspecto e da cor na gasolina foi realizada de acordo com a norma ABNT  NBR ‐14954      RESULTADOS E DISCUSSÃO    Os resultados obtidos físico‐quimicamente estão representados nas tabelas de 1 a 4.  Na Tabela 1, pode‐se verificar os resultados do PIE (Ponto Inicial de Ebulição), 10% volume  evaporado, 50% volume do evaporado, 90% volume evaporado, PFE (Ponto Final de Ebulição), o  resíduo  e  a  perda  do  volume  da  amostra.  Esse  ensaio  da  destilação  é  realizado  para  ser  a  verificação da qualidade da gasolina e mede as características da volatilidade. As amostras A, B, C  estão todas dentro dos padrões da destilação, entre os valores permissíveis para cada fração que  a ANP determina, ou seja, a combustão dessas gasolinas estão sendo eficientes e o motor terá,  assim, um bom desempenho.      Tabela 1 – Resultados obtidos no processo de Destilação   

  Amostra A  Amostra B Amostra C LIMITES 

PIE  35,4 °C 37,5 °C 40,7 °C Anotar  10% v/v  53,4 °C 51,2 °C 53,7 °C 65,0 máx  50% v/v  71,5 °C 71,0 °C 71,8 °C 80 máx  90% v/v  162,7 °C 160,8 °C 156,4 °C 145,0 – 190,0  PFE  201,4 °C 191,6 °C 207,9 °C 220,0 máx  Resíduo  1,4 mL  1,6 mL 1,1 mL 2,0 máx  Perda  1,3 mL  1,9 mL 1,0 mL Anotar 

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Tabela 2 – Resultados obtidos para a Massa Específica (M.E.) A 20°C 

 

Amostras  M.E observada (g/cm³) M. E corrigida (kg/m³) 

0,74704 747,0 

0,74711 747,0 

0,74519 745,2 

 

Na tabela 2, são apresentadas os valores da massa específica da gasolina a 20°C, mostrando  que  todas  as  amostras  analisadas  estão  especificadas  dentro  os  padrões  de  conformidade  quando  se  situam  normalmente  entre  0,73000  e  0,77000  g/cm³.  De  acordo  com  a  análise  das  amostras,  todas  estão  dentro  dos  limites  estabelecidos,  conferindo  conformidade  na  massa  específica, já que valores maiores indicam possíveis adulterações. 

 

Tabela 3 – Resultados obtidos para Aspecto e Cor 

 

Amostras  Aspecto Cor

Límpido e Isento de impurezas Amarela

Límpido e Isento de impurezas Amarela

Límpido e Isento de impurezas Verde

 

A  tabela  3  representa  os  resultados  no  teste  de  aspecto  e  na  cor  das  gasolinas.  Todas  as  amostras  conferem  o  aspecto  límpido  e  isento  de  impurezas  e  tem  a  cor  variando  de  amarela  (gasolina C) ou verde, quando aditivada. Para determinação do aspecto seguiu‐se a orientação da  norma  ABNT  NBR  ‐14954,  em  vigor  no  período  de  realização  deste  trabalho,  segundo  a  qual  a  gasolina deve apresentar‐se "límpida e isenta de impurezas". 

Lembrando  que  essas  amostras  de  gasolinas  não  contêm  contaminantes  e  não  ocorreu  o  processo de corrosão, não reduzindo, assim, a vida útil dos filtros de combustíveis, que danificam  o funcionamento do motor.  Os teores de enxofre nas gasolinas podem ser verificados na Tabela 4:    Tabela 4 – Resultados obtidos para o Teor de Enxofre (S‐50)   

Amostras  Teor (ppm) Limites (ppm) 

44 ≤50 

36 ≤50 

40 ≤50 

 

A  partir  dessa  tabela,  pode‐se  observar  que  os  teores  ficaram  dentro  dos  limites  permissíveis, que são abaixo ou igual a 50 ppm. A amostra que teve uma maior concentração de  enxofre foi a do tipo A, com 44 ppm. 

Segundo Trindade (2013), esta diminuição vem sendo gradativa, em 2009 o índice era de  500  mg/kg  e  em  2013  era  de  200  mg/kg.  Em  função  do  processo  de  refino  adotado,  a  nova 

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gasolina poderá apresentar coloração mais clara e odor diferenciado. Com essa medida estima‐se  que haverá redução da emissão de enxofre na atmosfera em 94% e a emissão de poluentes, em  até 59%, no médio e longo prazo, nos veículos mais modernos.  Além de prejudicial à saúde e ao  meio  ambiente,  o  enxofre  em  concentrações  elevadas  pode  danificar  o  motor  do  automóvel,  além de reduzir a eficiência dos catalisadores nos mesmos.  

 

Tabela 5 – Resultados obtidos para o Teor EHC (Etanol Hidratado Combustível)  

 

Amostras  Vlido (mL) Teor AHC (%) 

62,5 25 

62,5 26 

64,0 28 

 

Segundo  a  ANP,  a  porcentagem  obrigatória  de  etanol  anidro  combustível  que  deve  ser  adicionado na gasolina é de 25%, sendo que a margem de erro é de 1% para mais ou para menos.  Com  esses  dados,  observa‐se  que  os  valores  das  amostras  A  e  B  ficaram  dentro  dos  limites  permissíveis. A amostra C se diferencia e teve uma maior concentração de etanol com 28 % de  álcool  hidratado  no  combustível  (AHC),  alterando  a  octanagem  da  gasolina  e  as  emissões  dos  poluentes. Devido a esse fato, a amostra passou por três repetições para obter uma média total  das análises, mantendo o mesmo teor, conforme a tabela abaixo. 

 

Tabela 6 – Repetições para Amostra C (não‐conforme) 

 

Repetições  Vlido (mL) AHC (%) 

64,5 28  64,5 28  64,5 28    Portanto, a amostra C contínua fora da especificação, que seria de 25%, sendo considerado  um combustível adulterado.    CONCLUSÕES    Destarte, das três amostras de gasolina coletadas em diferentes localizações do estado da  Paraíba e analisadas, através dos ensaios de aspecto, massa específica, teor de etanol, destilação,  os resultados obtidos apresentaram com índices consideráveis de conformidade. Para o teor de  álcool  na  gasolina,  apenas  uma  amostra  obteve  uma  porcentagem  além  do  limite  permissível  pela  ANP,  a  Quanto  à  destilação,  todas  as  amostras  apresentaram  resultados  dentro  do  especificado pelas normas e pela ANP, assim como os demais ensaios. 

Dessa forma, conclui‐se que as gasolinas analisadas estão adequadas para o consumo, nos  automóveis,  sem  grande  risco  de  perda  na  eficiência  e  eficácia  do  motor,  bem  como  poluem  menos  devido  ao  baixo  teor  de  enxofre,  e,  também,  comprovou‐se  a  não  adulteração  das  mesmas. 

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REFERÊNCIAS 

 

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TAKESHITA,  E.  V.  Adulteração  de  Gasolina  por  Adição  de  Solventes:  Análise  dos  Parâmetros 

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TRINDADE,  L.V.  da.  Redução  do  teor  de  enxofre  na  gasolina  comercializada  no  Brasil  (2013).  Disponível  em:  <http://www.intertox.com.br/index.php/toxicologia‐em‐manchete/559‐reducao‐ do‐teor‐de‐enxofre‐na‐gasolina‐comercializada‐no‐brasil>, acesso em 20 de maio de 2014.      AGRADECIMENTOS    Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB) e ao LACOM/UFPB.   

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ESTUDOS DE VIABILIDADE DE TRATAMENTO & REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS/BORRAS DE  FILTRAÇÃO DOS ÓLEOS & GORDURAS RESIDUAIS (OGRS) NA CADEIA PRODUTIVA DO BIODIESEL

 L. Kan (PQ)¹ ; M. F. C. Santos (TC)1

1 Departamento de Engenharia Química, Instituto Federal da Bahia, IFBA - Campus de Salvador   

E‐mail: [email protected]   (IT) Iniciação Científica  (PQ) Pesquisador    RESUMO  

 

O beneficiamento de óleos e gorduras residuais  consiste basicamente em operações de peneiramento e  decantação. O material sólido retido no peneiramento é  denominado  borra,  sendo  geralmente  descartado  em  aterros  sanitários.  O  projeto  realizado  buscou  inicialmente  a  caracterização  da  borra  e  a  análise  do  processo  de  reciclagem  de  OGR’s  realizado  pela  Camapet.  Os  primeiros  resultados  apontaram  a  existência  de  quantidades  significativas  de  material 

graxo  na  borra,  a  posterior  análise  do  processo  de  reciclagem permitiu sugerir modificações nas etapas do  beneficiamento, que permitem a redução da quantidade  de  borra  gerada  e  o  aumento  na  qualidade  do produto  final. A destinação final mais adequada para as borras é  a compostagem, quando esta não for possível o descarte  controlado  em  aterro  sanitário  deverá  ser  realizado,  para  evitar  o  armazenamento  de  grandes  quantidades  deste material em local inadequado.        PALAVRAS‐CHAVE: resíduos sólidos, borras, beneficiamento de OGR’s, cooperativas.    FEASIBILITY STUDIES OF TREATMENT & REUSE WASTE/FILTRATION OF LEES RESIDUAL FATS &  OILS (OGRS) IN THE PRODUCTION CHAIN OF BIODIESEL  ABSTRACT 

 

 

The processing of waste oils and fats consists  primarily  in  screening  operations  and  decanting.  The  solid  material  trapped  in  the  sieving  is  named  lees,  being  generally  disposed  in  landfills.  The  project  sought  initially  to  characterization  of  lees  and  the  analysis  of  the  recycling  process  of  OGR's  conducted  by Camapet. The first results showed the existence of  significant  amounts  of  fatty  material  in  the  lees,  the 

further  analysis  of  the  recycling  process  allowed  to  suggest modifications in the stages of processing, that  allow  reducing  the  amount  of  waste  generated  and  the  increase  in  the  quality  of  the  final  product.  The  final destination best suited to the lees is composting,  when this isn’t possible in controlled landfill disposal  should be carried out, to prevent the storage of large  quantities of this material in place inadequate.     KEY‐WORDS: solid waste, lees, recycling process of OGR's, cooperative.     

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ESTUDOS DE VIABILIDADE DE TRATAMENTO & REAPROVEITAMENTO DE RESÍDUOS/BORRAS DE  FILTRAÇÃO DOS ÓLEOS & GORDURAS RESIDUAIS (OGRS) NA CADEIA PRODUTIVA DO BIODIESEL    INTRODUÇÃO     

Milhares  de  pesquisadores  vêm  estudando  a  cadeia  produtiva  do  biodiesel  a  partir  das  mais  variadas  fontes  de  matéria‐prima,  desde  sementes  de  oleaginosas  até  tutano  de  boi  e  resíduos de peixe. Óleos e Gorduras Residuais (OGR) são os resíduos do processo de fritura dos  alimentos,  inadequados  ao  consumo  humano.  Ciente  que  esse  material  quando  disposto  de  maneira incorreta causa problemas severos nas tubulações, nas estações de tratamento de água  (ETA’s)  e  no  meio  ambiente,  uma  das  alternativas  mais  populares  para  o  reaproveitamento  do  mesmo  tem  sido  a  produção  de  sabão  artesanal  nos  programas  de  educação  ambiental  no  mundo inteiro.  Contudo, esse sabão é normalmente de baixa qualidade e de pouca preferência  pelos  consumidores.    O  estabelecimento  do  PNPB  (Programa  Nacional  de  Produção  e  Uso  de  Biodiesel) criou uma solução ambiental, econômica e social para a destinação dos OGR’s. 

   Hoje quase todas cooperativas de catadores de materiais recicláveis coletam OGR’s a fim  de  complementar  as  suas  receitas.    O  aumento  de  interesse  pelos  OGR’s  está  refletido  nas  grandes  quantidades  de  TCC,  teses  de  pós‐graduação  nesse  assunto  e  no  aparecimento  de  atravessadores  (empresas  particulares)  competindo  com  as  cooperativas  e  associações  de  catadores  na  compra  e  revenda  de  OGR’s.    Para  estimular  a  coleta  e  o  aproveitamento  dos  OGR’s,  o  governo,  através  da  Petrobrás,  criou uma  divisão  específica que  sinergicamente  serve  tanto para apoiar a ação social de combate à pobreza, e a ação ambiental de proteção ao meio  ambiente, quanto aos interesses econômicos do país. 

Após  a  coleta  dos  OGR’s,  o  óleo  é  normalmente  filtrado  e  decantado  durante  24  horas  num barril de plástico de 55 galões, adaptado com uma válvula de drenagem no fundo do barril‐ tanque,  a  fim  de  promover  a  formação  da  densa  fase  aquosa  e  da  fase  orgânica.    Através  da  válvula, o tanque é drenado.  A densa fase aquosa é drenada usando baldes de 18~20 litros.  Com  base na aparência visual (cor e viscosidade), a fase orgânica é drenada em seguida, armazenada  num  tanque  de  1000  litros  e  vendida  à  Petrobrás.    Os  resíduos  gerados  nesse  processo  pré‐ tratamento são: os materiais grossos retidos nas peneiras e no fundo do barril, e a fase aquosa.   Os resíduos sólidos do pré‐tratamento são armazenados em baldes de 18~20 litros.  Os mesmos  são tampados, empilhados e estão aguardando uma solução ambientalmente adequada.   

As  cooperativas  e  as  associações  da  Rede  de  OGR  da  Bahia  têm  solicitado  o  apoio  das  instituições  de  ensino  superior  para  solucionar  o  problema  dos  resíduos  de  pré‐tratamento.  A  análise  visual  preliminar  indica  que  esse  resíduo  (Figura  1)  nas  condições  normais  de  armazenamento tem alta taxa de conteúdo sólido. A coloração varia de amarela, marrom e preta.   A  consistência  é  de  uma  pasta.    O  odor  pungente  (ovo  podre)  característico  dos  resíduos  é  consistente com a alta taxa fermentação ou a decomposição anaeróbica das matérias orgânicas  presente no resíduo. 

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    Figura 1 – Borras residuais. (Acervo próprio).  MATERIAIS E MÉTODOS     

Na  execução  do  projeto  proposto  foi  realizada  a  aquisição  de  dados  nas  cooperativas,  pesquisa e análise técnica detalhadas de informações apresentadas em títulos específicos da área  de  gestão  de  resíduos  e  pré‐tratamento  de  OGR’s,  em  revistas  especializadas,  em  publicações  com  relatos  de  outras  cooperativas  de  beneficiamento  de  OGR’s,  bem  como  em  artigos  científicos e trabalhos acadêmicos publicados para a comunidade científica. 

Em  seguida,  foram  realizadas  análises  com  o  intuito  de  caracterizar  a  borra.  A  amostragem  foi  realizada  na  Cooperativa,  de  dois  baldes  tomou‐se  amostras  do  óleo  sobrenadante  (O01  e  O02)  e  da  borra  decantada  (A01  e  A02),  e  de  um  terceiro  balde  (A03)  tomou‐se  uma  amostra  homogeneizada.  Não  havia  nenhuma  informação  sobre  o  tempo  de  armazenamento do material contido em cada balde. 

A  primeira  análise  consistiu  em  determinar  a  redução  da  massa  da  borra  mediante  aquecimento de aproximadamente 10g da mesma até temperatura indicada na literatura (60°C)  seguida  por  filtração  gravitacional.  Desta  forma  buscou‐se  reproduzir  o  que  pode  ser  feito  na  Cooperativa  em  termos  de  processo  de  beneficiamento,  para  que  os  resultados  do  laboratório  indicassem o quanto significativo seria o impacto das mudanças do processo operacional. 

Também  realizou‐se  ensaios  para  determinação  de  água,  a  metodologia  seguida  é  a  utilizada  pelo  Instituto  Adolfo  Lutz  (IAL)  para  análise  de  óleos  e  gorduras,  que  consiste  na  secagem  direta  em  estufa  a  105ºC  (Método  012/IV)  até  peso  constante,  permitindo  a  determinação da umidade e de voláteis. 

Foram  realizadas  visitas  à  Camapet  com  o  intuito  de  acompanhar  o  beneficiamento  do  OGR e avaliar a possibilidade de implementação das modificações propostas ao processo. 

       

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RESULTADOS E DISCUSSÕES    O sistema de peneiramento utilizado na Cooperativa é constituído por duas peneiras em  série, a primeira é uma peneira de construção civil, seguida por uma peneira de uso doméstico. O  beneficiamento do óleo é realizado a temperatura ambiente, o material sólido é retido nas duas  peneiras, sendo que na última peneira ocorre o entupimento da malha diversas vezes durante o  processo.  Neste  momento,  a  adição  de  OGR  ao  tambor  de  decantação  é  interrompida,  e  o  material retido na peneira é colocado nos baldes de armazenamento. 

Durante  a  realização  do  procedimento  de  amostragem  da  borra  residual  na  Camapet  notou‐se que em todos os baldes que continham os resíduos havia quantidades significativas de  óleo  sobrenadante.  O  que  é  condizente  com  a  operação  do  processo,  uma  vez  que  quando  ocorre o entupimento da peneira, a borra retida contém quantidades significativas de óleo, que  acaba  tendo  o  mesmo  destino  da  borra.  Além  disto,  foi  possível  notar  a  presença  de  material  sólido similar à gordura, abaixo da camada de óleo sobrenadante. 

A primeira etapa do estudo visou minimizar a quantidade de borra produzida no processo.  O aquecimento da parte sólida da borra até 60°C seguida de filtração permitiu uma redução da  massa  de  resíduo  sólido,  para  duas  borras  analisadas  este  valor  foi  de  8,9%  (Amostra  A01)  e  64,7%  (Amostra  02).  A  gordura  animal  em  temperatura  ambiente  está  na  forma  sólida,  deste  modo  no  beneficiamento  realizado  nesta  temperatura,  a  maior  parte  desta  gordura  animal  é  retida  nas  peneiras  e  tratada  como  resíduo.  Desta  forma,  o  simples  aquecimento  da  carga  de  OGR  implica  na  redução  da  quantidade  de  borra  produzida,  e  no  aumento  da  quantidade  de  gordura  animal  separada  ao  fim  do  beneficiamento.  O  calor  adicionado  também  facilita  o  processo  de  separação  da  água  na  decantação,  uma  vez  que  favorece  a  quebra  de  emulsão  e  reduz a viscosidade do óleo.  

 

Figura 2 – Gordura retida na peneira (Acervo próprio). 

A  Figura  2  mostra  material  sólido  de  textura  semelhante  a  gordura  retida  na  peneira  doméstica utilizada no beneficiamento. 

Neste ponto foi sugerido à Cooperativa a realização de aquecimento da carga de OGR até  60°C e a substituição da segunda peneira por um filtro de náilon mais fino. Uma alternativa de  baixo custo para a Cooperativa é o uso de meias longas de náilon, neste caso o entupimento dos 

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poros não causaria a interrupção do processo, uma vez que ainda haveria poros desobstruídos na  área  do  filtro  logo  acima  do  local  onde  a  borra  está.  Neste  caso,  os  problemas  de  operação  seriam minimizados e o teor de óleo na borra seria reduzido. Além de reduzir a quantidade de  sólidos finos no barril de decantação.  

A segunda parte do projeto visou determinar a melhor de dispor as borras armazenadas e  as  que  ainda  serão  geradas,  cuja  diferença  é  o  teor  de  óleo  e  de  gordura.  Por  ser  um  resíduo  constituído  basicamente  por  restos  de  alimentos,  óleo  e  gordura  animal,  duas  alternativas  possíveis são a compostagem do material para geração de adubo orgânico e a biodigestão para  produção  de  biogás,  que  pode  ser  utilizado  para  aquecer  o  OGR,  e  de  biofertilizante.  Para  as  soluções propostas é essencial avaliar o teor de carbono orgânico e de nitrogênio orgânico, sem  deixar de lado a aplicabilidade da proposta à realidade da Cooperativa. 

Os resultados dos ensaios de umidade e voláteis foram de 16,83% para A01, 27,67% para  A02 e de 37,25% para A03. As amostras A01 e A02 consistem na borra decantada presente em  dois  baldes  diferentes,  e  A03  que  corresponde  à  homogeneização  da  borra  e  do  óleo  sobrenadante  no  terceiro  balde.  Os  resultados  dos  dois  ensaios  realizados  confirmam  que  as  borras  assim  como  os  OGR’s  apresentam  constituições  diversas  que  dependem  certamente  da  composição da carga do OGR da qual foram originadas, isto está ilustrado nas Figuras 3 e 4.          Figura 3 – Borra gerada de OGR com baixo teor de gordura (Acervo próprio).          Figura 4 – Borra gerada de OGR com elevado teor de gordura (Acervo próprio).  As borras antigas apresentam borbulhamento, o que evidencia a ocorrência de processo  de decomposição anaeróbica do resíduo. A decomposição anaeróbica da borra causa a elevação  do  índice  de  acidez  do  material  graxo  passível  de  separação  mediante  aquecimento,  impossibilitando a utilização deste para síntese de biodiesel. Deste modo, a separação e posterior  reaproveitamento  do  material  graxo  presente  nas  borras  armazenadas,  não  são  viáveis  para  a 

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Após  uma  pesquisa  mais  detalhada  sobre  os  processos  de  compostagem  (aeróbico)  e  biodigestão  (anaeróbico),  notou‐se  que  o  fato  das  borras  apresentarem  baixa  quantidade  de  microorganismos  em  relação  aos  materiais  normalmente  utilizados  para  estes  fins.  Sendo  necessária  a  adição  de  um  agente  inoculante,  justamente  para  aumentar  a  quantidade  de  microorganismos na matriz possibilitando uma maior velocidade do processo de decomposição, e  a  adição  de  matéria  vegetal  que  atua  como  fonte  de  energia  para  os  microorganismos.  Na  literatura  encontraram‐se  relatos  de  estudo  dos  teores  ótimos  de  agente  inoculante  e  matéria  vegetal  para  uma  compostagem  rápida  e  eficiente  da  borra  residual  seca,  nestes  estudos  o  agente inoculante utilizado foi esterco bovino, e a matéria vegetal foi capim napier.  

A  compostagem  do  resíduo  do  ponto  de  vista  da  aplicabilidade  é  complicada,  pois  a  ausência de uma estrutura física adequada para tratar todo o resíduo armazenado e a natureza  do  mesmo  contribuiriam  para  a  ploriferação  de  pragas  urbanas  (ratos,  baratas).  O  tempo  compostagem da borra seca é de 90 dias, para borras com elevados teores de material graxo o  tempo necessário é ainda maior devido à impermeabilização das pilhas de compostagem causada  pela gordura e pelo óleo presentes.  

A melhor solução para a Cooperativa é buscar parcerias com empresas especializadas em  compostagem  orgânica,  ou  em  última  hipótese  para  evitar  o  armazenamento  de  grandes  quantidades de borra, o que também pode causar ploriferação de pragas urbanas, é o descarte  controlado em aterro sanitário, tendo em vista a origem do material.  

A  proposta  de  aquecimento  da  carga  de  OGR  não  foi  autorizada  devido  à  grande  quantidade de materiais recicláveis (papel e plástico) armazenadas na Cooperativa. Além disto, o  empreendimento  solidário  alterou  a  metodologia  do  processo  visando  reduzir  o  tempo  do  tratamento  do  OGR.  A  única  diferença  entre  o  novo  processo  e  o  antigo  foi  a  eliminação  da  peneira de malha maior e a utilização de um tanque para decantação maior, porém mais alto o  que dificulta a adição da carga após passar pela peneira. Os problemas operacionais continuam,  devido ao uso da peneira doméstica, pequenas quantidades de óleo caem no chão, como pode  ser visto nas figuras 5 e 6, tornando o local escorregadio. Foi possível evidenciar que o tamanho  das aberturas da peneira doméstica é suficiente para reter a maior parte dos sólidos presentes  no OGR, a pequena fração que passa acaba decantando no tanque.      Figura 5 – Chão escorregadio (Acervo próprio). 

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  Figura 6 – Uso de folhas de papelão no chão (Acervo próprio).  Pequenas quantidades do óleo caem no chão durante a etapa inicial do beneficiamento,  nas Figuras 7 e 8, um membro da cooperativa com o auxílio de um balde pequeno retira o óleo  de um recipiente de 100L, despejando sobre a peneira e coletando o óleo em um balde de 20L.           Figura 7 – Pequena quantidade de óleo escorre do balde menor e cai no chão. (Acervo próprio).         

Figura 8 – Óleo escorre de balde e cai no chão (Acervo próprio). 

Para  minimizar  o  problema  foram  colocadas  folhas  de  papelão  no  chão,  uma  solução  provisória, até que metodologias adequadas sejam implementadas, por exemplo, a substituição  da peneira doméstica por uma peneira maior. Esta peneira deveria ser colocada na entrada do  tanque de decantação, ao invés de colocar o óleo tratado em um balde de 20L e depois carregar  este até o tanque de decantação, que no momento é inadequado por ser alto demais.          

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Figura 10 – Degrau improvisado devido à altura do tanque (Acervo próprio).  

O óleo permanece no tanque de decantação até que este esteja completamente cheio, o  que  leva  aproximadamente  um  mês.  A  cooperativa  entra  em  contato  com  o  comprador,  que  retira o óleo sobrenadante por bombeamento. A gordura permanece no tanque juntamente com  os resíduos sólidos mais finos e com a água decantada. Na Figura 11 estão ilustradas as três fases  presentes no OGR decantado, a primeira é óleo vegetal, seguido por uma camada de gordura e a  borra no fundo.    Figura 11 – OGR decantado (Acervo próprio).  

O  acompanhamento  constante  do  beneficiamento  de  OGR’s  realizado  na  Camapet  revelou a grande dificuldade dos empreendimentos de economia solidária (EES) em gerenciar os  resíduos  produzidos  no  referido  processo  por  falta  de  apoio  logístico  e  tecnológico.  Foi  constatado  que  a  gordura  obtida  ao  fim  do  processo  de  decantação  também  é  tratada  como  resíduo sólido, tendo, portanto o mesmo destino da borra. Isto representa uma perda de receita,  pois a gordura decantada pode ser utilizada para a fabricação de sabão ou até mesmo uma graxa  de uso geral, o que configuraria uma nova tecnologia social.            Figura 12 – Material inerte encontrado no óleo doado (Acervo próprio).  

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Os membros do empreendimento econômico solidário responsáveis pelo beneficiamento  do  OGR  encontram  diversos  materiais  inertes  no  óleo  doado.  A  Figura  12  mostra  pedaços  de  material  esponjoso  encontrado  no  óleo  doado,  o  que  reflete  a  necessidade  de  informar  aos  doadores uma metodologia mais adequada para a coleta e armazenagem do óleo, o que poderia  ser  feito  através  de  pequenos  folhetos  informativos.  Outra  medida  que  pode  ser  feita  para  o  fortalecimento da ligação entre os doadores e a cooperativa aumentando a quantidade de óleo  doado é a implementação de política de troca, na qual o doador  recebe produtos  em troca do  óleo, entretanto a falta de investimentos em políticas para fortalecimento da atividade impedem  a sua implementação.  

 

CONCLUSÃO

As  sugestões  de  modificação  do  processo  foram  apresentadas  à  Cooperativa,  para  que  fossem avaliadas, devido à grande quantidade de material reciclável armazenada na cooperativa,  a  realização  de  aquecimento  através  da  queima  de  GLP  não  foi  autorizada.  O  aquecimento  da  carga  com  o  uso  de  energia  elétrica  seria  inviável,  o  aumento  do  custo  de  operação  não  seria  compensado  pelas  melhoras  do  processo.  Quanto  ao  sistema  de  filtração,  constata‐se  que  ele  consegue  reter  a  maior  parte  dos  sólidos  presentes  no  OGR,  sendo  a  pequena  fração  de  finos,  que não foram retidos, sedimentados no tanque de decantação. 

O  acompanhamento  das  atividades  desenvolvidas  revelou  que  a  gordura  decantada  também  era  tratada  como  resíduo,  ao  invés  de  ser  reaproveitada.  Notou‐se  a  presença  de  materiais  inertes  em  alguns  OGR’s  doados,  o  que  reflete  a  necessidade  de  maior  divulgação  sobre metodologias adequadas de coleta e armazenagem do óleo usado pelo doador. A melhor  forma para divulgação é a distribuição de folhetos informativos. 

A melhor destinação final para a borra residual do beneficiamento de OGR’s é a compostagem,  entretanto a ausência de estrutura física adequada e os elevados índices de gordura no material  inviabilizam  a  realização  deste  processo.  Deste  modo,  a  busca  por  parcerias  com  empresas  de  compostagem orgânica seria a melhor alternativa. Enquanto isto não for possível, a borra deve  ser  descartada  em  aterro  sanitário,  tendo  em  vista  os  diversos  problemas  associados  ao  armazenamento inadequado da mesma.    AGRADECIMENTOS     Agradecemos ao CNPq pela bolsa de Iniciação Tecnológica e ao Curso de Engenharia Química do IFBA  por permitir o uso dos laboratórios.

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REFERÊNCIAS 

1. CARVALHO, J. A.; CUNHA, W. S.; ABRAHÃO, S. A.; ROMANO, L. R. Caracterização do óleo de 

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Referências

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